DE2202192C3 - Einrichtung zum Trennen und Abscheiden von in einem Medium suspendierten Stoffen mittels Fliehkraft - Google Patents
Einrichtung zum Trennen und Abscheiden von in einem Medium suspendierten Stoffen mittels FliehkraftInfo
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- B07—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS; SORTING
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- B07B7/00—Selective separation of solid materials carried by, or dispersed in, gas currents
- B07B7/08—Selective separation of solid materials carried by, or dispersed in, gas currents using centrifugal force
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D21/00—Separation of suspended solid particles from liquids by sedimentation
- B01D21/26—Separation of sediment aided by centrifugal force or centripetal force
- B01D21/267—Separation of sediment aided by centrifugal force or centripetal force by using a cyclone
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- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D45/00—Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces
- B01D45/12—Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces by centrifugal forces
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- B04—CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Trennen und/oder Abscheiden von in einem gasförmigen
oder flüssigen Medium suspendierten Stoffen mit Fliehkraft, wobei die abzuscheidenden Stoffe axial
aus:getragen werden und ein gekrümmter Strömungskanal an seiner konkaven Seite mit einer Abströmkante,
einer an diese sich anschließenden, in die konkave Krümmung des Strömungskanals ragenden, vorzugsweise
im Querschnitt etwa halbkreisförmigen Wirbelzone und einer zwischen dieser und dem Strömungskanal
befindlichen Anströmkante ausgestattet ist.
Auf diese Weise wi.'d nach dem Hauptpatent ein selbststabilisierendes und weitgehend sekundärströmungsfreies
Fliehkraftfeld mit hoher Fliehkraftwirkung geschaffen. Die im Strömungsmedium suspendierten, zu
trennenden und/oder abzuscheidenden Stoffteilchen oder Partikel gelangen peripher und demzufolge
weitgehend gleichmäßig über einen langen Krümmungsweg verteilt in den Wirbel. Das ergibt bei einem
verhältnismäßig geringen Energiebedarf eine große Abscheideleistung. Die ursprünglich gleichmäßig verteilte
Suspension von Stoffteilchen in dem zu reinigenden oder zu bearbeitenden Medium wird von der
zentrifugierenden Wirkung in Strömungszonen mit stärkeren und schwächeren Stoffkonzentrationen aufgeteilt.
Dabei entstehen in dem ein Fliehkraftfeld darstellenden stehenden Wirbel mit den zu trennenden
und/oder abzuscheidenden Stoffen angereicherte und von diesen freie Zonen. Die mit den Stoffen
angereicherten Zonen befinden sich an der Peripherie
ίο des Fliehkraftfeldes, die zu trennenden oder abzuscheidenden
Stoffe werden aus diesen Zonen axial ausgetragen. Im Wirbelkern entstehen von den
suspendierten Stoffen freie Zonen, aus denen das gereinigte oder bearbeitete Medium abgesaugt wird.
>5 Die Erfindung erstrebt eine Verbesserung der
Wirkungsweise dieser Einrichtung, insbesondere eine Verstärkung des Fliehkraftfeldes mit stärkerem Potentialwirbelcharakter.
Das wird mit der Erfindung bei einer in der eingangs beschriebenen Weise gestalteten
Einrichtung dadurch erreicht, daß in der Wirbelzone eine mit regelbaren Drehzahlen umlaufend angetriebene
Walze vorgesehen ist.
Mit der umlaufenden Walze wird das Fliehkraflfeld in
der Wirbelzone verstärkt und damit das Herausbilden
2r> des Potentialwirbelcharakters gefördert. Zugleich stützt
und beschleunigt gegebenenfalls die umlaufende Walze die Hauptströmung, so daß deren Antrieb unterstützt
oder von der Walze übernommen wird. Die Erfindung hat den weiteren Vorteil, daß mit der regelbaren
«ι Drehzahl die Abscheidewirkung in der Wirbelzone
gesteuert werden kann.
Eine Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß gegenüber einer oder beiden Stirnseiten der Walze eine
in die Wirbelzone ragende Absaugleitung angeordnet
J) ist und daß zwischen deren Mündung und der Stirnseite
der Walze ein ringförmiger Absaugspalt vorgesehen ist. Die Absaugöffnungen befinden sich dann in vorteilhafter
Weise an den axialen Begrenzungen der Wirbelzone bzw. Wirbelkammer außerhalb des Sekundärströmungsbereiches.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß die Walze hohl ausgebildet und mit Durchtrittsöffnungen
für das strömende Medium versehen ist sowie an einer oder beiden Stirnseiten eine Austrittsöffnung für das
•fj gereinigte oder bearbeitete Medium aufweist. Der
außerhalb der Walze befindliche Raum in der Wirbelzone steht dann uneingeschränkt zum Anreichern
des strömenden Mediums mit den zu trennenden und/oder abzuscheidenden Stoffteilchen oder Partikel
TO zur Verfügung.
Erfindungsgemäß kann die Walze an einem oder beiden Enden mit Endscheiben ausgestattet sein. Die
Endscheiben üben eine Schleuderwirkung auf die abzuscheidenden und auszutragenden Sloffteilchen
« oder Partikel aus und unterstützen auf diese Weise den
Trenn- oder Abscheidevorgang. Außerdem verringern die Endscheiben die Sekundärströmungsverluste an den
beiden axialen Begrenzungen der Wirbelzone bzw. Wirbelkammer.
bo Eine bauliche Vereinfachung wird mit der Erfindung
dadurch erreicht, daß die Walze mit einem das strömende Medium absaugenden Axial- oder Radialgebläse
gekoppelt ist. Die Walze kann auch nach einem anderen Erfindungsmerkmal mittels eines drehzahlregelbaren
Motors angetrieben werden. Zwischen der Walze und ihrem Antriebsmittel kann ein Unter- oder
Übersetzungsgetriebe vorgesehen werden, mit dem der Walze die für den jeweiligen Trenn- oder Abscheidevor-
gang günstigste Umlaufgeschwindigkeit erteilt wird.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung veranschaulicht Es zeigt
A b b. 1 in perspektivischer Darstellung und teilweise
im Schnitt einen gekrümmten Strömungskanal mit einer ini Querschnitt etwa halbkreisförmigen Wirbelzone, in
deren Mitte eine umlaufend angetriebene Walze vorgesehen ist und
A b b. 2 ebenfalls in perspektivischer Darstellung und teilweise im Schnitt einen gekrümmten Strömungskanal
mit einer im Querschnitt etwa halbkreisförmigen Wirbelzone und einer anderen Ausführungsform einer
in deren Mitte angeordneten umlaufenden Walze.
Zum Trennen und/oder Abscheiden von in einem gasförmigen oder flüssigen Medium suspendierten
Stoffen mittels Fliehkraft, wobei die abzuscheidenden Stoffe axial ausgetragen werden, wird bei dem
Ausführungsbeispiel nach der A b b. 1 das zu reinigende oder zu behandelnde strömende Medium durch einen
gekrümmten Strömungskanal 15 geführt. Dieser ist an seiner konkaven Seite mit einer scharfen Abströmkante
Il6, einer an diese sich anschließenden, in die konkave Krümmung des Strömungskanals ragenden, im Querschnitt
etwa halbkreisförmigen Wirbelzone 17 und einer zwischen dieser und dem Strömungskanal befindlichen
scharfen Anströmkante 18 ausgestattet.
In der Mitte der Wirbelzone 17 ist eine mit regelbaren Drehzahlen umlaufend angetriebene Walze 25 vorgesehen.
Gegenüber der Stirnseite 39 der Walze ist eine in die Wirbelzone ragende Absaugleitung 23 angeordnet,
zwischen deren Mündung und der Stirnseite der Walze ein ringförmiger Absaugspalt 40 vorgesehen ist. Auch
gegenüber oder nur gegenüber der unteren Stirnseite der Walze kann eine in die Wirbelzone ragende
Absaugleilung angeordnet werden, zwischen deren Mündung und der Stirnseite der Walze ein ringförmiger
Absaugspalt vorzusehen ist Die Walze ist an ihrem unteren Ende mit einer Endscheibe 26 ausgestattet.
Abweichend vom dargestellten Ausführungsbeispiel kann auch das obere Ende oder nur das obere Ende der
Walze mit einer Endscheibe versehen werden. Die Walze kann mit einem nicht dargestellten, das
strömende Medium absaugenden Axial- oder Radialgebläse gekoppelt sein oder mittels eines drehzahlregelbaren
Motors, beispielsweise Elektromotors oder einer Brennkraftmaschine, angetrieben werden. Zwischen der
Walze und ihrem Antriebsmittel kann ein Unter- oder Übersetzungsgetriebe vorgesehen sein.
Das zu reinigende oder zu behandelnde gasförmige oder flüssige Medium wird in eine gekrümmte
Hauptströmung 19 geleitet und erzeugt an deren konkaver Seite an der Abströmkante 16 vorbeiströmend
einen über die gesamte Breite des strömenden Mediums reichenden stehenden Wirbel 20, der mit
einem Teil seines äußeren Bereiches an der Kauptströmung
19 anliegt bzw. in diese übergeht. Die an der Peripherie des Wirbels 20 sich ansammelnden zu
trennenden oder abzuscheidenden Stoffteilchen oder Partikel verlassen die Wirbelzone axial durch untere
Austrittsöffnungen 21, während der im Wirbelkern befindliche, von den zu trennenden oder abzuscheidenden
Stoffen befreite Teil J-:, it. tuenden Mediums die
Wirbelzone ebenfalls axial in den Pfeilrichtungen f durch den ringförmigen Absaugspalt 40 und die
Absaugleitung 23 verläßt Der Strömungskanal 15 ist gleichfalls mit unteren Austrittsöffnungen 24 ausgestattet,
durch die aus der Hauptströmung abzuscheidende Stoffteilchen oder Partikel austreten können. Statt der
Austrittsöffnungen 21 kann ein ringförmiger Austrittsspalt verwendet werden.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach der A b b. 2 wird das zu reinigende oder zu behandelnde Medium durch
einen gekrümmten Strömungskanal 27 geführt Der Strömungskanal ist an seiner konkaven Seite mit einer
scharfen Abströmkante 28, einer an diese sich anschließenden, in die konkave Krümmung des
Strömungskanals ragenden, im Querschnitt etwa halbkreisförmigen Wirbelzone 29 und einer zwischen dieser
und dem Strömungskanal befindlichen scharfen Anströmkante 30 ausgestattet
In der Wirbelzone 29 befindet sich eine mit regelbaren Drehzahlen umlaufend angetriebene Walze
33. Die Walze ist hohl ausgebildet und mit Durchtrittsöff-nungen
34 für das strömende Medium versehen. An der oberen Stirnseite weist die Walze eine Austrittsöffnung
35 für das gereinigte oder bearbeitete Medium auf. Abweichend vom dargestellten Ausführungsbeispiel
kann auch die untere oder nur die untere Stirnseite der Walze 33 mit einer Austrittsöffnung für das gereinigte
oder bearbeitete Medium versehen sein.
Die Walze 33 ist am unteren Ende mit einer Endscheibe 36 versehen. Abweichend vom Ausführungsbeispiel
kann auch das obere oder nur das obere Ende der Walze mit einer Endscheibe ausgestattet
werden. Die Walze ist mit einem nicht gezeichneten, das strömende Medium absaugenden Axial- oder Radialgebläse
gekoppelt. Sie kann aber auch mittels eines drehzahlregelbaren Motors, beispielsweise Elektromotors
oder einer Brennkraftmaschine, angetrieben werden. Zwischen der Walze und ihrem Antriebsmittel
kann ein Unter- oder Übersetzungsgetriebe vorgesehen sein. Das zu reinigende oder zu behandelnde gasförmige
oder flüssige Medium wird in eine gekrümmte Hauptströmung 31 geleitet und erzeugt an deren
konkaver Seite an der Abströmkante 28 vorbeiströmend einen über die gesamte Breite des strömenden
Mediums reichenden stehenden Wirbel 32, der .nit einem Teil seines äußeren Bereiches an der Hauptströmung
31 anliegt bzw. in diese übergeht. Die an der Peripherie des Wirbels 32 sich sammelnden zu
trennenden oder abzuscheidenden Stoffteilchen oder Partikel verlassen die Wirbelzone axial durch untere
Austrittsöffnungen 37, während der im Wirbelkern befindliche, von den zu trennenden oder abzuscheidenden
Stoffen befreite Teil des strömenden Mediums durch die Durchtrittsöffnungen 34 in das Innere der
hohlen Walze 33 gelangt, um von da axial in der Pfeilrichtung a durch die Austrittsöffnung 35 auszutreten.
Der Strömungskanal 27 ist ebenfalls mit unteren Austrittsöffnungen 38 ausgestattet, durch die aus der
Hauptströmung abzuscheidende Stoffteilchen oder Partikel austreten können. Statt der Austrittsöffnungen
37 kann ein ringförmiger Austrittsspalt verwendet werden.
Bei den beschriebenen und anderen möglichen Ausführungsformen der Erfindung wird mit der
umlaufenden Walze das Fliehkraftfeld in der Wirbelzone verstärkt und damit das Herausbilden des Potentialwirbelcharakters
gefördert. Die umlaufende Walze stützt und beschleunigt zugleich die Hauptströmung, so
daß deren Antrieb unterstützt oder gegebenenfalls ganz übernommen wird. Mit der regelbaren Drehzahl wird
die Abscheidewirkung in der Wirbelzone gesteuert und dem gewünschten Trenn- bzw. Abscheidevorgang
angepaßt.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (7)
1. Einrichtung zum Trennen und/oder Abscheiden von in einem gasförmigen oder flüssigen Medium
suspendierten Stoffen mittels Fliehkraft, wobei die abzuscheidenden Stoffe axial ausigetragen werden
und ein gekrümmter Strömungskanal an seiner konkaven Seite mit einer Abströmkante, einer an
diese sich anschließenden, in die· konkave Krümmung des Strömungskanals ragenden, vorzugsweise
im Querschnitt etwa halbkreisförmigen Wirbelzone und einer zwischen dieser und denn Strömungskanal
befindlichen Anströmkante ausgestattet ist, nach Patent2i 60 415, dadurch gekennzeichnet,
daß in der Wirbelzone eine mit regelbaren Drehzahlen umlaufend angetriebene Walze vorgesehen
ist-
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß gegenüber einer oder beiden Stirnseiten der Walze eine in die Wirbelzone ragende
Absaugleitung angeordnet ist und daß zwischen deren Mündung und der Stirnseite der Walze ein
ringförmiger Absaugspalt vorgesehen ist.
3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Walze hohl ausgebildet und mit
Durchtrittsöffnungen für das strömende Medium verschen ist sowie an einer oder beiden Stirnseiten
eine Austrittsöffnung für das gereinigte oder bearbeitete Medium aufweist.
4. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Walze an einem oder
beiden Enden mit Endscheiben ausgestattet ist.
5. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Walze mit einem
das strömende Medium absaugenden Axial- oder Radialgebläse gekoppelt ist.
6. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Walze mittels eines
drehzahlregelbaren Motors angetrieben wird.
7. Einrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen
der Walze und ihrem Antriebsmittel ein Unter- oder Übersetzungsgetriebe vorgesehen ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19722202192 DE2202192C3 (de) | 1971-12-06 | 1972-01-18 | Einrichtung zum Trennen und Abscheiden von in einem Medium suspendierten Stoffen mittels Fliehkraft |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19712160415 DE2160415C3 (de) | 1971-12-06 | Verfahren zum Abscheiden des spezifisch leichteren Anteils aus einem Strom eines mit suspendierten Partikeln beladenen Mediums mittels Fliehkraft | |
DE19722202192 DE2202192C3 (de) | 1971-12-06 | 1972-01-18 | Einrichtung zum Trennen und Abscheiden von in einem Medium suspendierten Stoffen mittels Fliehkraft |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2202192A1 DE2202192A1 (de) | 1973-07-26 |
DE2202192B2 DE2202192B2 (de) | 1980-03-20 |
DE2202192C3 true DE2202192C3 (de) | 1980-11-20 |
Family
ID=25762129
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19722202192 Expired DE2202192C3 (de) | 1971-12-06 | 1972-01-18 | Einrichtung zum Trennen und Abscheiden von in einem Medium suspendierten Stoffen mittels Fliehkraft |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2202192C3 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE202018103597U1 (de) * | 2018-06-25 | 2019-09-26 | Reinz-Dichtungs-Gmbh | Abscheidevorrichtung, Verbrennungsmotor und Fahrzeug |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02265605A (ja) * | 1989-04-06 | 1990-10-30 | Tetsuo Nishida | 固液分離装置 |
-
1972
- 1972-01-18 DE DE19722202192 patent/DE2202192C3/de not_active Expired
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE202018103597U1 (de) * | 2018-06-25 | 2019-09-26 | Reinz-Dichtungs-Gmbh | Abscheidevorrichtung, Verbrennungsmotor und Fahrzeug |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2202192B2 (de) | 1980-03-20 |
DE2202192A1 (de) | 1973-07-26 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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OD | Request for examination | ||
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: BIELEFELDT, ERNST-AUGUST, DIPL.-ING., 2114 HOLLENS |
|
8340 | Patent of addition ceased/non-payment of fee of main patent |